DE19946973A1 - Extraction of water from a wet paper/cardboard web uses a gas at a constant pressure to force the water out of the web at a convex support surface with a membrane to give a mechanical web compression - Google Patents
Extraction of water from a wet paper/cardboard web uses a gas at a constant pressure to force the water out of the web at a convex support surface with a membrane to give a mechanical web compressionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoff bahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem die Faser stoffbahn zusammen mit einer Membran durch eine Entwässerungszone geführt wird, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungsgas entwässert wird, wobei die Faserstoffbahn durch die Membran hindurch mit dem Verdrängungsgas beaufschlagt wird. Sie be trifft ferner eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a method for dewatering a fibrous material web, in particular a paper or cardboard web, in which the fiber web together with a membrane through a drainage zone is carried out in which it is at least partially due to an application is dewatered with displacement gas, the fibrous web through the Through the membrane with the displacement gas is applied. You be also meets a device according to the preamble of claim 11.
Wasser kann durch die Anwendung eines Gasdifferenzdrucks aus einer Papierbahn entfernt werden. Dieses Verfahren wird Verdrängungsentwäs serung genannt. Hierbei wird das sich in den Poren zwischen den Fasern befindende Wasser aus dem Papiervlies herausgeblasen. Im Vergleich zum konventionellen Naßpressen in einem einfach oder doppelt befilzten Wal zenspalt hat das fertige Papier ein höheres spezifisches Volumen bei glei chem Trockengehalt wie nach der mechanischen Entwässerung. Mit Hilfe des Verdrängungsentwässerungsprozesses können auch andere wichtige Eigenschaften der fertigen Faserstoffbahn wie Biegesteifigkeit, Porosität und Opazität positiv beeinflußt werden (J.D. Lindsay: "Displacement de watering to maintain bulk", Paperi ja Puu Vol. 74/No. 3/ 1992). Es wurde auch bereits eine entsprechende apparative Anordnung für den Verdrän gungsentwässerungsprozeß vorgeschlagen (W. Kawka u.E. Szwarcztajn: "Some results of investigations on the equipment for intensive dewatering and drying of porous papers, EUCEPA-79 International Conference, Lon don, paper 31, S. 153).Water can be extracted from a gas by applying a differential gas pressure Paper web are removed. This process is known as displacement called. This will be in the pores between the fibers blown water out of the paper fleece. Compared to conventional wet presses in a single or double felted whale zenspalt the finished paper has a higher specific volume at the same chem dry content as after mechanical drainage. With help The extrusion drainage process can also do other important things Properties of the finished fibrous web such as bending stiffness, porosity and opacity are positively influenced (J.D. Lindsay: "Displacement de watering to maintain bulk ", Paperi ja Puu Vol. 74 / No. 3/1992). It was also a corresponding apparatus arrangement for the displacement drainage process proposed (W. Kawka and E. Szwarcztajn: "Some results of investigations on the equipment for intensive dewatering and drying of porous papers, EUCEPA-79 International Conference, Lon don, paper 31, p. 153).
Wird auf der Seite des Gasdruckes eine Membran über das Papier ge bracht, so erfolgt aufgrund des Druckabfalls in der Membran eine Kom pression des Papiers. Wasser wird aus den Fasern in die Poren zwischen den Fasern gepreßt. Dieses Wasser wird durch den Gasdifferenzdruck aus den Poren herausgeblasen. Bei der Verwendung einer Membran erhält man erfahrungsgemäß einen höheren Trockengehalt (Kari Räisänen: "High-Vacuum dewatering on a paper machine wire section - a literature review", Paperi ja Puu, Vo. 78, Nr. 3, 1996).Is a membrane on the side of the gas pressure ge over the paper brings, because of the pressure drop in the membrane, a com pression of the paper. Water is released from the fibers into the pores pressed the fibers. This water is made up of the gas differential pressure blown out the pores. Obtains when using a membrane experience has shown a higher dry content (Kari Räisänen: "High-Vacuum dewatering on a paper machine wire section - a literature review ", Paperi ja Puu, Vo. 78, No. 3, 1996).
Das Ausmaß dieser Kompression hängt von dem Verlhältnis der Permeabi lität der Membran und des Faservlieses ab. Mit einer gezielten Kompressi on können Trockengehalt und spezifisches Volumen der fertigen Faser stoffbahn eingestellt werden. Die Kompression des Faservlieses läßt sich in der Verdrängungsentwässerungsanlage in der Praxis aber nur schwer steuern, da sich die Membranpermeabilität im Betrieb der Produktions anlage nur schwer ändern läßt. Somit ergibt sich bei im übrigen gleichen Prozeßbedingungen bei einem bestimmten Gasdruck ein bestimmter Troc kengehalt und ein bestimmtes spezifisches Volumen.The extent of this compression depends on the ratio of the permeabi lity of the membrane and the nonwoven. With a targeted compression on can dry matter content and specific volume of the finished fiber can be adjusted. The compression of the nonwoven can in the displacement drainage system in practice, however, only with difficulty control, since the membrane permeability in the operation of the production difficult to change plant. This results in the same for the rest Process conditions at a certain gas pressure a certain Troc content and a certain specific volume.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, mit denen das Ergebnis des Verdrän gungsentwässerungsprozesses in bezug auf den endgültigen Trockenge halt und papiertechnische Eigenschaften des fertigen Produktes wie ins besondere spezifisches Volumen, die Porosität, Oberflächenrauhigkeit und/oder dergleichen gezielt steuerbar ist.The aim of the invention is to provide a method and an apparatus of the to create the kind mentioned above, with which the result of displacement drainage process in relation to the final dry weight hold and paper properties of the finished product as ins special specific volume, the porosity, surface roughness and / or the like can be controlled in a targeted manner.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Faserstoffbahn und die Membran in der Entwässerungszo ne über eine vorzugsweise konvexe Stützfläche geführt werden und die mechanische Kompression des die Faserstoffbahn bildenden Vlieses über die Bahnspannung der außen liegenden Membran eingestellt wird.With regard to the method, this object is achieved according to the invention solved that the fibrous web and the membrane in the dewatering zone ne over a preferably convex support surface and the mechanical compression of the nonwoven forming the fibrous web via the web tension of the outer membrane is adjusted.
Aufgrund dieser Ausbildung sind das Ausmaß der Blattkompression und die Höhe des angelegten Gasdruckes getrennt steuerbar. Während des Betriebs der Verdrängungsentwässerungspresse kann die mechanische Kompression des Vlieses mittels der Bahnspannung der Membran in der gewünschten Weise eingestellt bzw. verändert werden. Der Gasdruck wird mit einer jeweiligen Veränderung der mechanischen Kompression des Vlieses nicht mit geändert. Der Gasdruck kann somit beispielsweise kon stant gehalten werden.Because of this training, the extent of leaf compression and the amount of gas pressure applied can be controlled separately. During the Operation of the displacement drainage press can be the mechanical Compression of the fleece by means of the web tension of the membrane in the can be set or changed as required. The gas pressure will with a respective change in the mechanical compression of the Fleece not changed with. The gas pressure can thus be con be kept constant.
Durch eine Erhöhung der Bahnspannung der Membran kann das Vlies entsprechend stärker kompaktiert werden. Es wird somit ein höherer Trockengehalt erzielt, wobei gleichzeitig jedoch das spezifische Volumen der fertigen Faserstoffbahn bzw. des fertigen Papiers abnimmt. Ein solches Verfahren kann vor allem bei solchen Papiersorten angewandt werden, bei denen es, z. B. aus Runabilitygründen, in erster Linie auf den zu errei chenden Trockengehalt ankommt, was beispielsweise bei holzhaltigen Druckpapieren der Fall ist. By increasing the membrane tension, the fleece can be compacted accordingly more strongly. It becomes a higher one Dryness achieved, but at the same time the specific volume the finished fibrous web or the finished paper decreases. Such one Process can be used especially with such types of paper which it, e.g. B. for reasons of runability, primarily to achieve appropriate dry content arrives, for example with wood-containing Printing papers is the case.
Bei der Herstellung von Karton, wo es vor allem auf die Erzielung eines hohen spezifischen Volumens ankommt, kann der mechanische Druck mittels der Membranspannung entsprechend niedrig gehalten werden.In the production of cardboard, where it is primarily based on achieving one high specific volume arrives, the mechanical pressure can be kept correspondingly low by means of the membrane tension.
Damit wird erreicht, daß das fertige Produkt das gewünschte hohe Volu men besitzt.This ensures that the finished product has the desired high volume men owns.
Bei der Produktion von holzfreiem Papier wird die Bahnspannung gering gehalten, um einer Markierung der Filze und damit einer verschlechterten Oberflächenrauhigkeit vorzubeugen.The web tension is low in the production of wood-free paper kept to mark the felts and thus deteriorate To prevent surface roughness.
Bei Papieren mit einem höheren Flächengewicht kann eine geringere Bahnspannung eingestellt werden, um das Faservlies nicht so stark zu kompaktieren. Entsprechend besitzt das Faservlies eine höhere Permeabi lität, und die aufgrund des höheren Flächengewichts größere Wassermen ge kann leichter entfernt werden.For papers with a higher basis weight, a lower one Web tension can be adjusted so that the nonwoven fabric does not become too strong compact. Accordingly, the nonwoven fabric has a higher permeability lity, and the larger amounts of water due to the higher basis weight ge is easier to remove.
Vorzugsweise werden die Faserstoffbahn und die Membran über eine die Stützfläche bildende rotierende Walze geführt.Preferably, the fibrous web and the membrane are the one Supporting surface forming rotating roller guided.
In bestimmten Fällen ist es von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn und die Membran über eine die Stützfläche bildende Saugzone geführt werden.In certain cases it is advantageous if the fibrous web and the Membrane are guided over a suction zone forming the support surface.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform werden die Faser stoffbahn und die Membran über eine die Stützfläche bildende Saugzone einer rotierenden Walze geführt. In an expedient practical embodiment, the fiber web and the membrane over a suction zone forming the support surface guided by a rotating roller.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird die Faserstoff bahn zwischen der Membran und einem Sieb- oder Filzband über die Stützfläche geführt.In a preferred practical embodiment, the fibrous material web between the membrane and a sieve or felt belt over the Support surface led.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des er findungsgemäßen Verfahrens angegeben.In the subclaims are further advantageous embodiments of the specified method according to the invention.
Grundsätzlich ist hierbei auch ein solches Verfahren denkbar, bei dem ein zusätzliches permeables Band für den Anpreßdruck und die Abdichtung der Druckkammer verantwortlich ist, während die eigentliche Membran nur die Entwässerungsfunktion übernimmt. Somit werden die Funktionen Kompression und Abdichtung von unterschiedlichen Bauteilen ausge führt.In principle, a method of this type is also conceivable in which a additional permeable tape for contact pressure and sealing the pressure chamber is responsible while the actual membrane only the drainage function takes over. So the functions Compression and sealing of different components leads.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aufgabe entspre chend dadurch gelöst, daß die Faserstoffbahn und die Membran in der Entwässerungszone über eine vorzugsweise konvexe Stützfläche geführt sind und die mechanische Kompression des die Faser stoffbahn bildenden Vlieses über die Bahnspannung der außen liegenden Membran einstellbar ist.With regard to the device according to the invention, the task is met chend solved in that the fibrous web and the membrane in the Drainage zone led over a preferably convex support surface are and the mechanical compression of the fibrous web forming Fleece adjustable via the web tension of the outer membrane is.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the device according to the invention are shown in specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen: The invention is un based on exemplary embodiments ter explained in more detail with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform einer Vorrichtung zur Entwässerung einer Faserstoffbahn und Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a device for dewatering a fibrous web and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh rungsform einer Entwässerungsvorrichtung. Fig. 2 is a schematic representation of another embodiment of a dewatering device.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung 10 zur Ent wässerung einer Faserstoffbahn 12. Bei der Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln. Fig. 1 shows a schematic representation of a device 10 for Ent watering a fibrous web 12th The fibrous web 12 can in particular be a paper or cardboard web.
Die Faserstoffbahn 12 ist zusammen mit einer Membran 14 durch eine Entwässerungszone E geführt, in der sie zumindest teilweise durch eine Beaufschlagung mit Verdrängungsgas 16 entwässert wird. Dabei wird die Faserstoffbahn 12 durch die Membran 14 hindurch mit dem Verdrän gungsgas 16 beaufschlagt.The fibrous web 12 is guided together with a membrane 14 through a dewatering zone E, in which it is at least partially dewatered by the application of displacement gas 16 . The fibrous web 12 is acted upon by the diaphragm 14 through the gas supply Verdrän sixteenth
Innerhalb der Entwässerungszone E der als Verdrängungsentwässerungs presse dienenden Vorrichtung 10 sind die Faserstoffbahn 12 und die Membran 14 über eine konvexe Stützfläche 18 geführt, die beim vorlie genden Ausführungsbeispiel durch eine rotierende Walze 20 gebildet ist. Dabei ist die mechanische Kompression des die Faserstoffbahn 12 bilden den Vlieses über die Bahnspannung der außenliegenden Membran 14 ein stellbar.Within the dewatering zone E of the device serving as displacement dewatering device 10 , the fibrous web 12 and the membrane 14 are guided over a convex support surface 18 , which is formed by a rotating roller 20 in the present embodiment. The mechanical compression of the fibrous web 12 form the fleece via the web tension of the outer membrane 14 is adjustable.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Faserstoffbahn 12 zwischen der unter Spannung stehenden Membran 14 und einem Sieb- oder Filz band 22 über die die Stützfläche 18 bildende Walze 20 geführt. In the present embodiment, the fibrous web 12 is under tension between the membrane 14 and a wire or felt band 22 via the guided the support surface 18 forming roller 20th
Mit sich entsprechend der Bahnspannung der Membran 14 ändernder mechanischer Kompression des die Faserstoffbahn 12 bildenden Vlieses wird der Gasdruck nicht mit verändert. Dieser kann somit insbesondere auch konstant gehalten werden.When the mechanical compression of the fleece forming the fibrous web 12 changes in accordance with the web tension of the membrane 14 , the gas pressure is not changed. This can in particular also be kept constant.
Die Entwässerungszone E kann beispielsweise eine Verdrängungsentwäs serungseinheit 24 mit einer oder mehreren Druckkammern umfassen. Die Verdrängungsentwässerungseinheit 24 liegt mit ihrer Gasaustrittsseite 26 der die Stützfläche 18 bildenden Walze 20 gegenüber, wobei sie mit dieser einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Spalt 28 bildet, durch den die Fa serstoffbahn 12 zwischen der Membran 14 und dem Sieb- oder Filzband 22 hindurchgeführt ist.The dewatering zone E can comprise, for example, a displacement unit 24 with one or more pressure chambers. The displacement drainage unit 24 is opposite with its gas outlet side 26 of the roller 20 forming the support surface 18 , with which it forms an elongated gap 28 in the web running direction through which the fiber web 12 is passed between the membrane 14 and the wire or felt belt 22 .
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der der Fig. 1 lediglich dadurch, daß die die Stützfläche 18 bildende Walze 20 im Be reich der Entwässerungszone E zusätzlich eine Saugzone 30 aufweist. Im übrigen besitzt diese Ausführungsform den gleichen Aufbau wie die der Fig. 1, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zu geordnet sind.The embodiment of FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that the roller 20 forming the support surface 18 in the area of the drainage zone E additionally has a suction zone 30 . Otherwise, this embodiment has the same structure as that of FIG. 1, the same reference numerals being assigned to corresponding parts.
Mit der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung können das Aus maß der Blattkompression und die Höhe des angelegten Gasdruckes ge trennt gesteuert werden. Damit ist es insbesondere möglich, das Ergebnis des Verdrängungsentwässerungsprozesses in bezug auf den endgültigen Trockengehalt und papiertechnische Eigenschaften des fertigen Produktes wie das spezifische Volumen, die Porosität, die Oberflächenrauhigkeit und/oder dergleichen gezielt zu steuern. Während des Betriebs der jewei ligen Verdrängungsentwässerungspresse kann die mechanische Kompres sion des Vlieses mittels der Bahnspannung der Membran verändert wer den. Der Gasdruck bleibt hierbei konstant. With the drainage device according to the invention, the end measured the leaf compression and the amount of gas pressure applied can be controlled separately. This makes it possible, in particular, the result of the displacement drainage process in relation to the final one Dryness and paper technology properties of the finished product like the specific volume, the porosity, the surface roughness and / or the like to control specifically. During the operation of each The mechanical compress sion of the fleece by means of the web tension of the membrane the. The gas pressure remains constant.
1010th
Entwässerungsvorrichtung
Drainage device
1212th
Faserstoffbahn
Fibrous web
1414
Membran
membrane
1616
Verdrängungsgas
Displacement gas
1818th
konvexe Stützfläche
convex support surface
2020th
rotierende Walze
rotating roller
2222
Sieb- oder Filzband
Sieve or felt belt
2424th
Verdrängungsentwässerungseinheit
Displacement drainage unit
2626
Gasaustrittsseite
Gas outlet side
2828
verlängerter Spalt
extended gap
3030th
Saugzone
E Entwässerungszone
Suction zone
E drainage zone
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999146973 DE19946973A1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Extraction of water from a wet paper/cardboard web uses a gas at a constant pressure to force the water out of the web at a convex support surface with a membrane to give a mechanical web compression |
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ID=7923918
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DE1999146973 Withdrawn DE19946973A1 (en) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Extraction of water from a wet paper/cardboard web uses a gas at a constant pressure to force the water out of the web at a convex support surface with a membrane to give a mechanical web compression |
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DE (1) | DE19946973A1 (en) |
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